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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2021Ordinaria

Química · Baleares 2021

10 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
El dióxido de nitrógeno (NOX2\ce{NO2}), además de ser un gas corrosivo para la piel y el tracto respiratorio, es un gas contaminante, que se forma en las reacciones de combustión a alta temperatura y elevadas presiones. El dióxido de nitrógeno (NOX2\ce{NO2}) puede reaccionar con el ozono presente en la atmósfera según la reacción química ajustada siguiente: 2 NOX2(g)+OX3(g)⇌NX2OX5(g)+OX2(g)\ce{2NO2(g) + O3(g) <=> N2O5(g) + O2(g)} Varios estudios experimentales han concluido que, a una determinada temperatura, esta reacción sigue una cinética de primer orden respecto del dióxido de nitrógeno y también de primer orden respecto del ozono.
Tráfico de vehículos emitiendo gases de combustión.
Tráfico de vehículos emitiendo gases de combustión.
a)
Responde a las siguientes cuestiones:
a.1)
Escribe la ecuación de velocidad de la reacción.
a.2)
Además del dióxido de nitrógeno, nombra dos sustancias tóxicas producidas por los motores de combustión interna.
b)
Nombra las sustancias siguientes: HX2NCHX2CHX2OH\ce{H2NCH2CH2OH} y NaX2COX3\ce{Na2CO3}.
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
El fenol (CX6HX5OH\ce{C6H5OH}) es un ácido monoprótico muy débil. Una disolución acuosa 0,75 M0{,}75\,\text{M} de este compuesto presenta un pH=5,0\text{pH} = 5{,}0. Calcula:
a)
El grado de disociación de la disolución de CX6HX5OH\ce{C6H5OH} 0,75 M0{,}75\,\text{M}.
b)
El valor de la constante de acidez (KaK_a) del fenol.
c)
Dentro de un recipiente vacío, se mezclan 100 mL100\,\text{mL} de la disolución de fenol 0,75 M0{,}75\,\text{M} con 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de NaOH\ce{NaOH} 0,75 M0{,}75\,\text{M}. Considerando que los volúmenes son aditivos, ¿se puede afirmar que el pH de la mezcla resultante será neutro? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
La reacción química siguiente, que tiene lugar en medio ácido, corresponde a un proceso redox: KI(aq)+KNOX2(aq)+HX2SOX4(aq)→IX2(aq)+NO(g)+HX2O(l)+KX2SOX4(aq)\ce{KI(aq) + KNO2(aq) + H2SO4(aq) -> I2(aq) + NO(g) + H2O(l) + K2SO4(aq)}
a)
Ajusta la reacción iónica y molecular por el método del ion-electrón.
b)
Calcula el volumen de NO(g)\ce{NO(g)} que se genera cuando, en un medio ácido, reaccionan 22 moles de KI(aq)\ce{KI(aq)} con un exceso de KNOX2(aq)\ce{KNO2(aq)}, medido a 1 atm1\,\text{atm} y 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}.
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
La formación de amoníaco, en el proceso de Haber, tiene lugar a través del equilibrio químico siguiente: NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)ΔH=−92 kJ/mol\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \quad \Delta H = -92\,\text{kJ/mol} Kc=8,2 L2⋅mol−2 (a 300 ∘C)K_c = 8{,}2\,\text{L}^2 \cdot \text{mol}^{-2} \text{ (a } 300\,^{\circ}\text{C)}
a)
Si inicialmente se introducen 1 mol1\,\text{mol} de NX2(g)\ce{N2(g)}, 2 moles2\,\text{moles} de HX2(g)\ce{H2(g)} y 3 moles3\,\text{moles} de NHX3(g)\ce{NH3(g)} en un recipiente cerrado y vacío de 2 L2\,\text{L}, a 300 ∘C300\,^{\circ}\text{C}, ¿se puede afirmar que el sistema se desplazará hacia la formación de amoníaco? Razona la respuesta.
b)
Indica si este proceso es espontáneo a cualquier temperatura.
c)
¿Cómo modificarías la presión para aumentar la formación de NHX3(g)\ce{NH3(g)} en el proceso de Haber?
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Considera las moléculas siguientes: CHX3CHX2NHX2\ce{CH3CH2NH2}, CHClX3\ce{CHCl3} y ClX2O\ce{Cl2O}.
a)
Escribe la estructura de Lewis de la molécula ClX2O\ce{Cl2O}.
b)
Justifica la polaridad de las moléculas CHClX3\ce{CHCl3} y ClX2O\ce{Cl2O}.
c)
Indica, de forma razonada, si la molécula CHX3CHX2NHX2\ce{CH3CH2NH2} puede formar enlaces de hidrógeno con el agua.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Indica, de manera razonada, si son ciertas las afirmaciones siguientes:
a)
El radio atómico del anión FX−\ce{F-} es más pequeño que el del elemento neutro F\ce{F}.
b)
El átomo de S\ce{S} tiene una mayor afinidad electrónica que el átomo de Cl\ce{Cl}.
c)
Los orbitales 2d2d no pueden existir.
d)
Las especies siguientes son isoelectrónicas: KX+\ce{K+}, Ar\ce{Ar} y CaX2+\ce{Ca^{2+}}.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
La disolución acuosa del gas cloruro de hidrógeno (HCl\ce{HCl}) da como resultado un ácido fuerte, el ácido clorhídrico, el cual se disocia totalmente. Este compuesto es utilizado en numerosos procesos químicos.
a)
¿Cuál es el pH de 100 mL100\,\text{mL} de una disolución acuosa de HCl\ce{HCl} 0,2 M0{,}2\,\text{M}?
b)
Dentro de un matraz aforado vacío de 500 mL500\,\text{mL} de capacidad, ponemos los 100 mL100\,\text{mL} de la disolución anterior de HCl\ce{HCl} y lo enrasamos con agua destilada hasta obtener un volumen final de 500 mL500\,\text{mL}. ¿Cuál será el pH de la nueva disolución?
c)
Describe el procedimiento que hay que seguir para preparar 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de HCl\ce{HCl} 0,05 M0{,}05\,\text{M} a partir de la disolución del apartado a). Haz los cálculos numéricos necesarios.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Se construye una pila galvánica formada por un electrodo de Ag\ce{Ag} sumergido en una disolución de AgNOX3\ce{AgNO3}, un electrodo de Zn\ce{Zn} sumergido en una disolución de ZnSOX4\ce{ZnSO4}, un puente salino y un voltímetro.
a)
Escribe las reacciones que tendrán lugar en el ánodo y en el cátodo de la pila.
b)
Calcula el potencial de la pila.
c)
Explica cuál es la función del puente salino en la pila galvánica.
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Para la obtención del ácido sulfúrico (HX2SOX4\ce{H2SO4}), una de las etapas importantes es la oxidación del dióxido de azufre (SOX2\ce{SO2}) para dar trióxido de azufre (SOX3\ce{SO3}), mediante la reacción química ajustada siguiente: 2 SOX2(g)+OX2(g)⇌2 SOX3(g)ΔH<0\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)} \quad \Delta H < 0 Indica, de manera razonada, si las siguientes afirmaciones relacionadas con este proceso químico son verdaderas:
a)
Si aumentamos la temperatura de reacción desde 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} a 500 ∘C500\,^{\circ}\text{C}, la producción de SOX3(g)\ce{SO3(g)} también aumentará.
b)
Si añadimos una cierta cantidad de OX2(g)\ce{O2(g)} al sistema, el equilibrio se desplazará hacia la formación de SOX3(g)\ce{SO3(g)}.
c)
El uso de un catalizador rebajará la energía de activación tanto de la reacción directa como de la reacción inversa.
d)
Si reducimos a la mitad el volumen del recipiente donde la reacción tiene lugar, el equilibrio químico se desplazará hacia la formación de SOX3(g)\ce{SO3(g)}.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Las soluciones acuosas de nitrato de plata, AgNOX3\ce{AgNO3}, se utilizan para detectar la presencia de iones cloruro en soluciones problema, debido a la precipitación de cloruro de plata, AgCl\ce{AgCl}, que es de color blanco.
a)
Tenemos una solución problema que contiene iones cloruro (3,0⋅10−7 M3{,}0 \cdot 10^{-7}\,\text{M}). Indica razonadamente si precipitará AgCl\ce{AgCl} cuando se mezclen 20 mL20\,\text{mL} de la solución problema de iones cloruro con 10 mL10\,\text{mL} de una solución 9,0⋅10−4 M9{,}0 \cdot 10^{-4}\,\text{M} de nitrato de plata, a 298 K298\,\text{K}.
Datos
  • a 298 K298\,\text{K}, el valor del producto de solubilidad (KpsK_{ps}) del cloruro de plata es 2,8⋅10−102{,}8 \cdot 10^{-10}
  • Los volúmenes de las soluciones acuosas se pueden considerar aditivos
b)
En la botella de nitrato de plata podemos encontrar los pictogramas de seguridad siguientes. ¿Cuál es el significado de cada uno de estos dos pictogramas?
Pictograma de seguridad (1): Sustancia corrosiva.
Pictograma de seguridad (1): Sustancia corrosiva.
Pictograma de seguridad (2): Peligro para el medio ambiente.
Pictograma de seguridad (2): Peligro para el medio ambiente.
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